JP2000152622A - スイッチングモ―ド電源装置 - Google Patents
スイッチングモ―ド電源装置Info
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- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
- H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
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- H04N3/00—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages
- H04N3/10—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical
- H04N3/16—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical by deflecting electron beam in cathode-ray tube, e.g. scanning corrections
- H04N3/18—Generation of supply voltages, in combination with electron beam deflecting
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/0083—Converters characterised by their input or output configuration
- H02M1/0093—Converters characterised by their input or output configuration wherein the output is created by adding a regulated voltage to or subtracting it from an unregulated input
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- Dc-Dc Converters (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 安定した出力電圧と、特にテレビ受像機器用
の高電圧がワイドな電力幅に亘って供給できるように改
善を行うこと。 【解決手段】 第１のスイッチがフォワードコンバータ
として接続され、変圧器の二次巻線に配設されているコ
ンデンサにチャージを引き起こし、第２のスイッチが第
２の巻線に対して直列に接続されており、該第２のスイ
ッチは、フライバックコンバータモードで作動し、コン
デンサに蓄積されたエネルギを第３の巻線に転送するよ
うに構成する。
の高電圧がワイドな電力幅に亘って供給できるように改
善を行うこと。 【解決手段】 第１のスイッチがフォワードコンバータ
として接続され、変圧器の二次巻線に配設されているコ
ンデンサにチャージを引き起こし、第２のスイッチが第
２の巻線に対して直列に接続されており、該第２のスイ
ッチは、フライバックコンバータモードで作動し、コン
デンサに蓄積されたエネルギを第３の巻線に転送するよ
うに構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一次巻線と少なく
とも２つのさらなる巻線、並びに前記一次巻線に対して
直列に配設された第１のスイッチを備えた変圧器を含ん
でいる、スイッチングモード電源装置に関する。
とも２つのさらなる巻線、並びに前記一次巻線に対して
直列に配設された第１のスイッチを備えた変圧器を含ん
でいる、スイッチングモード電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種のスイッチングモード電源装置
は、例えば、テレビ受像機において受像管のための高電
圧と安定化した作動電圧の生成のために用いられてい
る。
は、例えば、テレビ受像機において受像管のための高電
圧と安定化した作動電圧の生成のために用いられてい
る。
【０００３】ドイツ連邦共和国特許出願 DE 41 01 504
A1 明細書からは、テレビ受像機のための電圧供給装置
が開示されている。この装置は、主要部に接続された作
動電圧供給のための第１のスイッチングモード電源装置
と、作動電圧源の１つに接続された受像管の高電圧発生
のための第２のスイッチングモード電源装置を有してい
る。高電圧は、第２のスイッチングモード電源装置（こ
れは通流する電流に依存したインダクタンスを有してい
る）の作動巻線の結果として安定化されている。テレビ
受像機におけるライン偏向に対しては、第３のスイッチ
ングモード電源装置が用いられており、これは偏向コイ
ルに対する偏向電流を供給している。高電圧と偏向のた
めのスイッチングモード電源装置は、ライン周波数電圧
によって同期化されている。高電圧のために偏向から減
結合されたスイッチングモード電源装置の使用は、次の
ような利点がある。すなわち比較的高い映像出力が供給
される。なぜなら従来のテレビ受像機では、高圧変圧器
での電力転送がラインフライバックのショートフェーズ
においてのみ行われているからである。
A1 明細書からは、テレビ受像機のための電圧供給装置
が開示されている。この装置は、主要部に接続された作
動電圧供給のための第１のスイッチングモード電源装置
と、作動電圧源の１つに接続された受像管の高電圧発生
のための第２のスイッチングモード電源装置を有してい
る。高電圧は、第２のスイッチングモード電源装置（こ
れは通流する電流に依存したインダクタンスを有してい
る）の作動巻線の結果として安定化されている。テレビ
受像機におけるライン偏向に対しては、第３のスイッチ
ングモード電源装置が用いられており、これは偏向コイ
ルに対する偏向電流を供給している。高電圧と偏向のた
めのスイッチングモード電源装置は、ライン周波数電圧
によって同期化されている。高電圧のために偏向から減
結合されたスイッチングモード電源装置の使用は、次の
ような利点がある。すなわち比較的高い映像出力が供給
される。なぜなら従来のテレビ受像機では、高圧変圧器
での電力転送がラインフライバックのショートフェーズ
においてのみ行われているからである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、スイ
ッチングモード電源装置において、安定した出力電圧が
供給され、特にテレビ受像機器用の高電圧がワイドな電
力幅に亘って供給できるように改善を行うことである。
ッチングモード電源装置において、安定した出力電圧が
供給され、特にテレビ受像機器用の高電圧がワイドな電
力幅に亘って供給できるように改善を行うことである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題は本発明によ
り、第１のスイッチがフォワードコンバータとして接続
され、変圧器の二次巻線に配設されているコンデンサに
チャージを引き起こし、第２のスイッチが第２の巻線に
対して直列に接続されており、該第２のスイッチは、フ
ライバックコンバータモードで作動し、コンデンサに蓄
積されたエネルギを第３の巻線に転送するように構成さ
れて解決される。
り、第１のスイッチがフォワードコンバータとして接続
され、変圧器の二次巻線に配設されているコンデンサに
チャージを引き起こし、第２のスイッチが第２の巻線に
対して直列に接続されており、該第２のスイッチは、フ
ライバックコンバータモードで作動し、コンデンサに蓄
積されたエネルギを第３の巻線に転送するように構成さ
れて解決される。
【０００６】本発明の別の有利な実施例は従属請求項に
記載されている。
記載されている。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明のスイッチングモード電源
装置は、フォワードコンバート原理に基づいたスイッチ
ングモード電源とフライバックコンバータとして動作す
るスイッチングモード電源との組合わせからなってお
り、ここでは２つのスイッチを備えた１つの変圧器だけ
が用いられている。この構成においては、フォワードコ
ンバータは二次側に配設されているコンデンサをチャー
ジし、そのエネルギはフライバックコンバータによって
変圧器のさらなる巻線に転送される。コンデンサの電圧
は、第３の巻線にてピックアップされる電力に依存して
おり、この巻線の電圧は、一定に維持される。
装置は、フォワードコンバート原理に基づいたスイッチ
ングモード電源とフライバックコンバータとして動作す
るスイッチングモード電源との組合わせからなってお
り、ここでは２つのスイッチを備えた１つの変圧器だけ
が用いられている。この構成においては、フォワードコ
ンバータは二次側に配設されているコンデンサをチャー
ジし、そのエネルギはフライバックコンバータによって
変圧器のさらなる巻線に転送される。コンデンサの電圧
は、第３の巻線にてピックアップされる電力に依存して
おり、この巻線の電圧は、一定に維持される。
【０００８】コイルは、エネルギ蓄積器として一次巻線
に直列に接続されている。変圧器は一次巻線と二次巻線
に対してフォワードコンバータ動作のために減衰され、
電圧整合と主要なアイソレーションのためにのみ用いら
れる。それは蓄積素子ではなく、実際にはエアーギャッ
プを有さず、そのインダクタンスは実質的に一次側蓄積
インダクタにおいて組み合わされる。これは回路に対し
一次側インダクタンス効果を表す。このインダクタは最
大ロードでもって飽和状態に至ってはならない。
に直列に接続されている。変圧器は一次巻線と二次巻線
に対してフォワードコンバータ動作のために減衰され、
電圧整合と主要なアイソレーションのためにのみ用いら
れる。それは蓄積素子ではなく、実際にはエアーギャッ
プを有さず、そのインダクタンスは実質的に一次側蓄積
インダクタにおいて組み合わされる。これは回路に対し
一次側インダクタンス効果を表す。このインダクタは最
大ロードでもって飽和状態に至ってはならない。
【０００９】スイッチングモード電源装置の２つのスイ
ッチは次のように駆動される。すなわち、一次側から二
次側コンデンサにエネルギが転送される間は二次側スイ
ッチが閉じられ、フライバックコンバータ原理に基づい
て二次巻線から第３の巻線へエネルギが転送される場合
には前記スイッチが開かれれる。このフェーズ期間中は
一次側のスイッチは開かれている。
ッチは次のように駆動される。すなわち、一次側から二
次側コンデンサにエネルギが転送される間は二次側スイ
ッチが閉じられ、フライバックコンバータ原理に基づい
て二次巻線から第３の巻線へエネルギが転送される場合
には前記スイッチが開かれれる。このフェーズ期間中は
一次側のスイッチは開かれている。
【００１０】第１のスイッチは有利には、スイッチング
モード電源の出力ローディングに従ってパルス幅変調を
用いて駆動され、その制御信号の下降エッジの位相角
は、第２のスイッチが一定のパルス幅比またはデューテ
ィサイクルによって作動されている間は、変更されない
ままである。フライバックコンバータ動作の結果とし
て、当該スイッチングモード電源は、高電圧発生に対し
て特に適したものである。なぜなら第２のスイッチが開
かれている時に高いフライバック電圧が二次巻線に現わ
れるからである。２つのスイッチのための駆動信号の間
の位相差は、このケースでは次のように選択される。す
なわち二次側フライバック電圧のピーク値が一次側スイ
ッチの開いた瞬間に一致するように選択される。
モード電源の出力ローディングに従ってパルス幅変調を
用いて駆動され、その制御信号の下降エッジの位相角
は、第２のスイッチが一定のパルス幅比またはデューテ
ィサイクルによって作動されている間は、変更されない
ままである。フライバックコンバータ動作の結果とし
て、当該スイッチングモード電源は、高電圧発生に対し
て特に適したものである。なぜなら第２のスイッチが開
かれている時に高いフライバック電圧が二次巻線に現わ
れるからである。２つのスイッチのための駆動信号の間
の位相差は、このケースでは次のように選択される。す
なわち二次側フライバック電圧のピーク値が一次側スイ
ッチの開いた瞬間に一致するように選択される。
【００１１】当該スイッチングモード電源装置は、特
に、整流素子を介して主要部に直接接続される。主要な
アイソレーションは、このケースでは変圧器と第１のス
イッチの制御接続側の上流に配設されている駆動変圧器
によって形成される。それにより、第１のスイッチとそ
の周辺の回路のみが主要部のゼロ電位に接続される。
に、整流素子を介して主要部に直接接続される。主要な
アイソレーションは、このケースでは変圧器と第１のス
イッチの制御接続側の上流に配設されている駆動変圧器
によって形成される。それにより、第１のスイッチとそ
の周辺の回路のみが主要部のゼロ電位に接続される。
【００１２】
【実施例】次に本発明を図面に基づき以下の明細書で詳
細に説明する。
細に説明する。
【００１３】図１には変圧器ＴＲが示されており、この
変圧器ＴＲは、一次巻線Ｗ１と二次側に配置された二次
巻線Ｗ２を有している。コイルＬ１と第１のスイッチＳ
ｐは、一次巻線Ｗ１と直列に配設されており、さらに前
記コイルＬ１は、入力直流電圧源Ｖｅと一次巻線Ｗ１の
間に配設されている。さらにスイッチＳｐが開かれてい
る場合に生じるダンピング電圧スパイクのためのダンピ
ングネットワークＤＮが一次側の一次巻線Ｗ１に配設さ
れている。コンデンサＣａと二次スイッチＳｓは、巻線
Ｗ２と直列に接続されている。フリーホイリングダイオ
ードＤｒとフライバックコンデンサＣｒは、スイッチＳ
ｓと並列に接続されている。
変圧器ＴＲは、一次巻線Ｗ１と二次側に配置された二次
巻線Ｗ２を有している。コイルＬ１と第１のスイッチＳ
ｐは、一次巻線Ｗ１と直列に配設されており、さらに前
記コイルＬ１は、入力直流電圧源Ｖｅと一次巻線Ｗ１の
間に配設されている。さらにスイッチＳｐが開かれてい
る場合に生じるダンピング電圧スパイクのためのダンピ
ングネットワークＤＮが一次側の一次巻線Ｗ１に配設さ
れている。コンデンサＣａと二次スイッチＳｓは、巻線
Ｗ２と直列に接続されている。フリーホイリングダイオ
ードＤｒとフライバックコンデンサＣｒは、スイッチＳ
ｓと並列に接続されている。
【００１４】一次側のスイッチＳｐが閉じられている場
合には、入力電圧Ｖｅから始まる電流ｉｌはコイルＬ１
と一次巻線Ｗ１を通って流れる。この場合は、コイルＬ
１は蓄積インダクタとして作用し、変圧器ＴＲは、一次
巻線と二次巻線を低減せしめ、電圧整合と主要なアイソ
レーションのためにのみ用いられる。二次スイッチＳｓ
が閉じられている場合には、それは蓄積素子とはなら
ず、事実上エアーギャップを持たず、このことはフォワ
ードコンバータの原理に基づいてコンデンサＣａに電流
ｉｌによるチャージを引き起こさせる。変圧器ＴＲのイ
ンダクタンスは、実質的には一次側蓄積インダクタＬ１
に混合され、これは回路に対する一次側インダクタンス
効果を表す。このインダクタは、最大負荷でもって飽和
状態に至らないようにしなければならない。
合には、入力電圧Ｖｅから始まる電流ｉｌはコイルＬ１
と一次巻線Ｗ１を通って流れる。この場合は、コイルＬ
１は蓄積インダクタとして作用し、変圧器ＴＲは、一次
巻線と二次巻線を低減せしめ、電圧整合と主要なアイソ
レーションのためにのみ用いられる。二次スイッチＳｓ
が閉じられている場合には、それは蓄積素子とはなら
ず、事実上エアーギャップを持たず、このことはフォワ
ードコンバータの原理に基づいてコンデンサＣａに電流
ｉｌによるチャージを引き起こさせる。変圧器ＴＲのイ
ンダクタンスは、実質的には一次側蓄積インダクタＬ１
に混合され、これは回路に対する一次側インダクタンス
効果を表す。このインダクタは、最大負荷でもって飽和
状態に至らないようにしなければならない。
【００１５】次に図１のスイッチングモード電源装置の
作用を、図２のａ〜ｅに示した電圧と電流のグラフを用
いて以下に説明する。コイルＬ１と一次巻線Ｗ１の電圧
ＶＬおよびＶ１は図２のｂとｃに時間ｔの関数として示
されている。図２のａには、電流ｉｌが示されており、
この場合直線で示された特性曲線は、スイッチングモー
ド電源装置にハイローディング（ｉｌａ、ホワイトピク
チャ（テレビ受像機））が存在する場合で、破線で示さ
れた特性曲線はローローディング（ｉｌｂ、ブラックピ
クチャ）が存在する場合である。さらにスイッチＳｐの
ターンオン期間は、これらの両ケースに対して図２ａに
示されている。ターンオン期間ｔｏｎ１は、ハイローデ
ィングを伴った第１のスイッチＳｐのターンオンフェー
ズを示している。関連する電流ｉｌａは、コイルＬ１と
巻線Ｗ１のインダクタンスに従ってこのターンオンフェ
ーズ中に上昇する。スイッチＳｐが開かれた場合には、
自己インダクタンスの結果としてダンピングネットワー
クＤＮを介して電流ｉｌａは流れ続け、いくつかの振動
フェーズと共に低減する。
作用を、図２のａ〜ｅに示した電圧と電流のグラフを用
いて以下に説明する。コイルＬ１と一次巻線Ｗ１の電圧
ＶＬおよびＶ１は図２のｂとｃに時間ｔの関数として示
されている。図２のａには、電流ｉｌが示されており、
この場合直線で示された特性曲線は、スイッチングモー
ド電源装置にハイローディング（ｉｌａ、ホワイトピク
チャ（テレビ受像機））が存在する場合で、破線で示さ
れた特性曲線はローローディング（ｉｌｂ、ブラックピ
クチャ）が存在する場合である。さらにスイッチＳｐの
ターンオン期間は、これらの両ケースに対して図２ａに
示されている。ターンオン期間ｔｏｎ１は、ハイローデ
ィングを伴った第１のスイッチＳｐのターンオンフェー
ズを示している。関連する電流ｉｌａは、コイルＬ１と
巻線Ｗ１のインダクタンスに従ってこのターンオンフェ
ーズ中に上昇する。スイッチＳｐが開かれた場合には、
自己インダクタンスの結果としてダンピングネットワー
クＤＮを介して電流ｉｌａは流れ続け、いくつかの振動
フェーズと共に低減する。
【００１６】図２のｅには、二次側のスイッチＳｓの切
換フェーズが示されている。このスイッチはローディン
グのいかんにかかわらず、５０％のデューティーサイク
ルで常時動作する。すなわち換言すれば、ターンオン期
間とターンオフ期間の長さが同じである。それによりフ
ライバックコンバータモードにおいて、１つまたは複数
の出力巻線（図１には示されていない）に対して最大エ
ネルギ転送を可能にする。このスイッチＳｓが開かれて
いる場合には、電圧Ｖｃｒは、巻線Ｗ２の自己インダク
タンスのために急峻に上昇し、電圧Ｖ２はそれに応じて
降下し、図２ｄに示されているように極性を変更する。
換フェーズが示されている。このスイッチはローディン
グのいかんにかかわらず、５０％のデューティーサイク
ルで常時動作する。すなわち換言すれば、ターンオン期
間とターンオフ期間の長さが同じである。それによりフ
ライバックコンバータモードにおいて、１つまたは複数
の出力巻線（図１には示されていない）に対して最大エ
ネルギ転送を可能にする。このスイッチＳｓが開かれて
いる場合には、電圧Ｖｃｒは、巻線Ｗ２の自己インダク
タンスのために急峻に上昇し、電圧Ｖ２はそれに応じて
降下し、図２ｄに示されているように極性を変更する。
【００１７】スイッチＳｓが閉じられている場合には、
コンデンサＣａの電圧Ｖａは、電圧Ｖ２に相応する。図
２ｃの電圧Ｖ１は、変圧器ＴＲのカップリングの結果と
して電圧Ｖ２に対応するものとなる。
コンデンサＣａの電圧Ｖａは、電圧Ｖ２に相応する。図
２ｃの電圧Ｖ１は、変圧器ＴＲのカップリングの結果と
して電圧Ｖ２に対応するものとなる。
【００１８】スイッチＳｐが閉じられている場合には、
コイルＬ１の電圧ＶＬは高圧となる（図２ｂ参照）。こ
のことは、コイルＬ１において励磁を形成し、同時にコ
ンデンサＣａに、第２のスイッチＳｓが閉じられている
間チャージを行わせる。ここにおいてこのスイッチＳｓ
が開かれると、すなわち巻線Ｗ２を通る電流の流れが中
断されると、巻線Ｗ１の電圧Ｖ１が急峻に上昇し、コイ
ルＬ１の電圧ＶＬの極性変化が引き起こされる。同時に
電圧Ｖｃｒ（図２ｅ）は、急峻に上昇し、巻線Ｗ２の電
圧Ｖ２は、それに応じて降下し、極性が変化する。電圧
のＶｃｒのほぼ頂点では、スイッチＳｐが開かれ、一次
電流ｉｌがこの瞬間にその最大値に達する。一次側部分
と二次側部分の間の位相差は当該回路の作動に必要であ
る。
コイルＬ１の電圧ＶＬは高圧となる（図２ｂ参照）。こ
のことは、コイルＬ１において励磁を形成し、同時にコ
ンデンサＣａに、第２のスイッチＳｓが閉じられている
間チャージを行わせる。ここにおいてこのスイッチＳｓ
が開かれると、すなわち巻線Ｗ２を通る電流の流れが中
断されると、巻線Ｗ１の電圧Ｖ１が急峻に上昇し、コイ
ルＬ１の電圧ＶＬの極性変化が引き起こされる。同時に
電圧Ｖｃｒ（図２ｅ）は、急峻に上昇し、巻線Ｗ２の電
圧Ｖ２は、それに応じて降下し、極性が変化する。電圧
のＶｃｒのほぼ頂点では、スイッチＳｐが開かれ、一次
電流ｉｌがこの瞬間にその最大値に達する。一次側部分
と二次側部分の間の位相差は当該回路の作動に必要であ
る。
【００１９】スイッチングモード電源装置がローローデ
ィングモードである場合には、図２ａ，ｃ，ｄの破線の
特性曲線経過が現われる。この場合には、スイッチＳｐ
は遅れて開かれるが、但しスイッチＳｓと同じ位相差で
再度開かれ、それによって電流ｉｌの平均値は、相応に
低めの値をとるが比較的長く減衰する。図２ａのターン
オン期間ｔｏｎ２は、このケースではパルス幅変調に応
じて短くなる。このことは図２ｄに示されているように
コンデンサＣａに小規模のチャージを引き起こさせる。
ィングモードである場合には、図２ａ，ｃ，ｄの破線の
特性曲線経過が現われる。この場合には、スイッチＳｐ
は遅れて開かれるが、但しスイッチＳｓと同じ位相差で
再度開かれ、それによって電流ｉｌの平均値は、相応に
低めの値をとるが比較的長く減衰する。図２ａのターン
オン期間ｔｏｎ２は、このケースではパルス幅変調に応
じて短くなる。このことは図２ｄに示されているように
コンデンサＣａに小規模のチャージを引き起こさせる。
【００２０】図２ａ〜ｅに示されている電圧は、当該の
スイッチングモード電源装置の動作を説明するために略
図の形態で表したものである。そのためコンデンサＣａ
の電圧は一定たるべくみなされたものであって、換言す
ればその平均値のレベルのみが示されているにすぎな
い。しかるに実際には、水平偏向回路のＳキャパシタか
らも周知の輪郭を有している。従って電圧Ｖｃｒの変形
は、二次フライバックパルスに応じてハイロードに対し
ては考慮されていない。電圧ＶＬは、スイッチＳｐが閉
じられている場合の２つの電圧ＶｅとＶ１の間の差分か
ら生成され、故にこれはスイッチＳｐが開かれた場合の
フライバックパルスによって影響を受ける。
スイッチングモード電源装置の動作を説明するために略
図の形態で表したものである。そのためコンデンサＣａ
の電圧は一定たるべくみなされたものであって、換言す
ればその平均値のレベルのみが示されているにすぎな
い。しかるに実際には、水平偏向回路のＳキャパシタか
らも周知の輪郭を有している。従って電圧Ｖｃｒの変形
は、二次フライバックパルスに応じてハイロードに対し
ては考慮されていない。電圧ＶＬは、スイッチＳｐが閉
じられている場合の２つの電圧ＶｅとＶ１の間の差分か
ら生成され、故にこれはスイッチＳｐが開かれた場合の
フライバックパルスによって影響を受ける。
【００２１】図３には、図１に示されているスイッチン
グモード電源装置の基本構成に基づいた、高電圧発生用
のスイッチングモード電源装置回路のブロック回路図で
ある。従って基本的に同じ構成要素には同じ符号が用い
られている。ここにおいて示されている実施例では、入
力電圧Ｖｅが図３には示されていないが主に使用されて
いる整流器と蓄積コンデンサＣ１から直接生成されてい
る。変圧器ＴＲは、２つの巻線Ｗ１とＷ２のみでなく、
さらに巻線Ｗ３，Ｗ４および高圧巻線ＷＨも含んでい
る。この高圧巻線ＷＨは、例えばテレビ受像機やコンピ
ュータモニタの受像管の作動のために約３０ｋＶの高電
圧ＨＶを発生させるために用いられている。巻線Ｗ３と
Ｗ４は、調整や電圧監視、あるいは補助電圧の形成用に
用いられる。高圧巻線ＷＨさらに、ダイオード分割原理
に基づいてダイオードによって接続された補助巻線に細
分化されている。さらに受像管のための集束電圧ＶＦは
高電圧ＨＶから導出される。
グモード電源装置の基本構成に基づいた、高電圧発生用
のスイッチングモード電源装置回路のブロック回路図で
ある。従って基本的に同じ構成要素には同じ符号が用い
られている。ここにおいて示されている実施例では、入
力電圧Ｖｅが図３には示されていないが主に使用されて
いる整流器と蓄積コンデンサＣ１から直接生成されてい
る。変圧器ＴＲは、２つの巻線Ｗ１とＷ２のみでなく、
さらに巻線Ｗ３，Ｗ４および高圧巻線ＷＨも含んでい
る。この高圧巻線ＷＨは、例えばテレビ受像機やコンピ
ュータモニタの受像管の作動のために約３０ｋＶの高電
圧ＨＶを発生させるために用いられている。巻線Ｗ３と
Ｗ４は、調整や電圧監視、あるいは補助電圧の形成用に
用いられる。高圧巻線ＷＨさらに、ダイオード分割原理
に基づいてダイオードによって接続された補助巻線に細
分化されている。さらに受像管のための集束電圧ＶＦは
高電圧ＨＶから導出される。
【００２２】図示の実施例では、スイッチＳｐとＳｓに
対してＭＯＳＦＥＴが用いられているが、もちろんその
他のスイッチングトランジスタが用いられていてもよ
い。スイッチＳｐは、駆動変圧器ＴＴと、スイッチング
トランジスタＴ１を備えたトランジスタ段を用いて駆動
される。変圧器ＴＲとＴＴは、主に分離を達成し、スイ
ッチＳｐを制御する回路は、二次側の第２のスイッチＳ
ｓのための回路と共に配設されている。ダイオードＤ３
は、フリーホイリングダイオードである。ダイオードＤ
１は、ＭＯＳＦＥＴＳｐにおいて位置しているフリーホ
イリングダイオードを非作動化させ、それによって作動
中の過熱が避けられている。
対してＭＯＳＦＥＴが用いられているが、もちろんその
他のスイッチングトランジスタが用いられていてもよ
い。スイッチＳｐは、駆動変圧器ＴＴと、スイッチング
トランジスタＴ１を備えたトランジスタ段を用いて駆動
される。変圧器ＴＲとＴＴは、主に分離を達成し、スイ
ッチＳｐを制御する回路は、二次側の第２のスイッチＳ
ｓのための回路と共に配設されている。ダイオードＤ３
は、フリーホイリングダイオードである。ダイオードＤ
１は、ＭＯＳＦＥＴＳｐにおいて位置しているフリーホ
イリングダイオードを非作動化させ、それによって作動
中の過熱が避けられている。
【００２３】蓄積インダクタＬ１と巻線Ｗ１に並列に接
続されている図１のダンピングネットワークＤＮに相応
する回路は当該実施例では、抵抗Ｒ１〜Ｒ４、コンデン
サＣ２，Ｃ３およびダイオードＤ２からなっている。こ
のダイオードＤ２の極性は、スイッチＳｐが開かれてい
る場合にのみ導通するように変わる。このことはエネル
ギがスイッチＳｐのオンフェーズ中に蓄積インダクタＬ
１において蓄積され、スイッチＳｐのターンオフ期間中
は再び低下されることを意味する。いくらかのエネルギ
は入力側のコンデンサＣ１にフィードバックされ、また
二次側に転送されたり、抵抗Ｒ１〜Ｒ４においてパワー
ロスに至る。
続されている図１のダンピングネットワークＤＮに相応
する回路は当該実施例では、抵抗Ｒ１〜Ｒ４、コンデン
サＣ２，Ｃ３およびダイオードＤ２からなっている。こ
のダイオードＤ２の極性は、スイッチＳｐが開かれてい
る場合にのみ導通するように変わる。このことはエネル
ギがスイッチＳｐのオンフェーズ中に蓄積インダクタＬ
１において蓄積され、スイッチＳｐのターンオフ期間中
は再び低下されることを意味する。いくらかのエネルギ
は入力側のコンデンサＣ１にフィードバックされ、また
二次側に転送されたり、抵抗Ｒ１〜Ｒ４においてパワー
ロスに至る。
【００２４】二次側は、巻線Ｗ２と並列に接続されたダ
ンピングネットワークを有しており、これはコンデンサ
Ｃ４，Ｃ５、ダイオードＤ８，Ｄ９、コイルＬ２と抵抗
Ｒ９を含んでいる。このネットワークはダイオード分割
式高圧変圧器の部分振動のダンピングのために用いられ
る。それらはフライバック動作中に発生した制御不能な
自然発生振動であり、巻線Ｗ３や監視巻線にてピックア
ップ可能な調整電圧を歪ませ得る。コンデンサＣ５は、
この実施例では蓄積コンデンサとして構成されており、
これはダイオードＤ９とコンデンサＣ４を介してチャー
ジを行う。ダイオードＤ１０は、コンデンサＣａと並列
に接続されており、このコンデンサに対してハイロード
モード時に完全な放電を引き起こさせる。
ンピングネットワークを有しており、これはコンデンサ
Ｃ４，Ｃ５、ダイオードＤ８，Ｄ９、コイルＬ２と抵抗
Ｒ９を含んでいる。このネットワークはダイオード分割
式高圧変圧器の部分振動のダンピングのために用いられ
る。それらはフライバック動作中に発生した制御不能な
自然発生振動であり、巻線Ｗ３や監視巻線にてピックア
ップ可能な調整電圧を歪ませ得る。コンデンサＣ５は、
この実施例では蓄積コンデンサとして構成されており、
これはダイオードＤ９とコンデンサＣ４を介してチャー
ジを行う。ダイオードＤ１０は、コンデンサＣａと並列
に接続されており、このコンデンサに対してハイロード
モード時に完全な放電を引き起こさせる。
【００２５】高電圧ＨＶは、周知の形式で調整可能であ
る。例えばこの調整信号は、巻線Ｗ３から取り上げられ
てもよいし、および/または高電圧ＨＶからピックアッ
プされてもよい。
る。例えばこの調整信号は、巻線Ｗ３から取り上げられ
てもよいし、および/または高電圧ＨＶからピックアッ
プされてもよい。
【００２６】図１および図２に基づいて前述したよう
に、調整信号は、ドライバ変圧器ＴＴを介したパルス幅
変調と共にスイッチＳｐの駆動のために用いられる。ス
イッチＳｓは、一定のパルス幅比で動作される。当該実
施例では、２つのスイッチの制御信号は、例えばテレビ
受像機における水平偏向信号と同期的に用いることが可
能である。
に、調整信号は、ドライバ変圧器ＴＴを介したパルス幅
変調と共にスイッチＳｐの駆動のために用いられる。ス
イッチＳｓは、一定のパルス幅比で動作される。当該実
施例では、２つのスイッチの制御信号は、例えばテレビ
受像機における水平偏向信号と同期的に用いることが可
能である。
【００２７】図３に基づいて説明した高電圧発生器は、
ほぼ１００ワットの映像出力のための高電圧発生用に用
いることができる。これに相応する適用例として例えば
３６インチ以上の受像管があり、これらは例えば３０〜
５０ｋＨｚの比較的高い偏向周波数で動作している。こ
のことはテレビ受像機における作動電圧と偏向段が高電
圧発生部から減結合されていることを意味する。このケ
ースでは、変圧器ＴＲが非常に小型に維持され得る。
ほぼ１００ワットの映像出力のための高電圧発生用に用
いることができる。これに相応する適用例として例えば
３６インチ以上の受像管があり、これらは例えば３０〜
５０ｋＨｚの比較的高い偏向周波数で動作している。こ
のことはテレビ受像機における作動電圧と偏向段が高電
圧発生部から減結合されていることを意味する。このケ
ースでは、変圧器ＴＲが非常に小型に維持され得る。
【図１】図１は、一次側に第１のスイッチを有し、二次
側には第２のスイッチを有しているスイッチングモード
電源装置の基本構成図である。
側には第２のスイッチを有しているスイッチングモード
電源装置の基本構成図である。
【図２】ａ〜ｅは図１のスイッチングモード電源装置に
おいて生成される電圧と電流を示した図である。
おいて生成される電圧と電流を示した図である。
【図３】高電圧発生用の回路を備えた、図１のスイッチ
ングモード電源装置を示した図である。
ングモード電源装置を示した図である。
ＴＲ 変圧器 ＴＴ 駆動変圧器 Ｌ１ コイル Ｗ１ 一次巻線 Ｗ２ 二次巻線 Ｓｐ 第１のスイッチ Ｓｓ 第２のスイッチ Ｃａ コンデンサ Ｃｒ フライバックコンデンサ ＤＮ ダンピングネットワーク
フロントページの続き (72)発明者 ハンス ギュンター ビヒェラー ドイツ連邦共和国 フィリンゲン−シュヴ ェニンゲン ケーニッヒスベルガーシュト ラーセ １ (72)発明者 ジェラール リリー ドイツ連邦共和国 ウンターキルナッハ パノラマヴェーク ６
Claims (9)
- 【請求項１】 一次巻線（Ｗ１）と少なくとも２つのさ
らなる巻線（Ｗ２，ＷＨ）、並びに前記一次巻線（Ｗ
１）に対して直列に配設された第１のスイッチ（Ｓｐ）
を備えた変圧器（ＴＲ）を含んでいる、スイッチングモ
ード電源装置において、 前記第１のスイッチ（Ｓｐ）がフォワードコンバータと
して接続され、変圧器（ＴＲ）の二次巻線（Ｗ２）に配
設されているコンデンサ（Ｃａ）にチャージを引き起こ
し、 第２のスイッチ（Ｓｓ）が第２の巻線（Ｗ２）に対して
直列に接続されており、該第２のスイッチ（Ｓｓ）は、
フライバックコンバータモードで作動し、コンデンサ
（Ｃａ）に蓄積されたエネルギを第３の巻線（ＷＨ）に
転送するように構成されていることを特徴とする、スイ
ッチングモード電源装置。 - 【請求項２】 前記一次巻線（Ｗ１）に対して直列にコ
イル（Ｌ１）がエネルギ蓄積器として接続されている、
請求項１記載のスイッチングモード電源装置。 - 【請求項３】 前記一次巻線（Ｗ１）から二次巻線（Ｗ
２）へのエネルギの転送中に第２のスイッチ（Ｓｓ）が
閉じられており、さらに前記二次巻線（Ｗ２）から第３
の巻線（ＷＨ）へのエネルギの転送中に第１のスイッチ
（Ｓｐ）が開かれている、請求項１または２記載のスイ
ッチングモード電源装置。 - 【請求項４】 前記第２のスイッチ（Ｓｓ）は、一定の
デューティーサイクルで作動され、前記第１のスイッチ
（Ｓｐ）はローディングの調整のためにパルス幅変調を
用いて制御されている、請求項１〜３いずれか１項記載
のスイッチングモード電源装置。 - 【請求項５】 前記２つのスイッチ（Ｓｐ，Ｓｓ）に対
する駆動信号のために、二次側フライバック電圧（Ｖｃ
ｒ）のピーク値が一次側のスイッチ（Ｓｐ）の開放の瞬
間と一致するように、位相差が選定されている、請求項
４記載のスイッチングモード電源装置。 - 【請求項６】 前記第３の巻線（ＷＨ）は、ダイオード
分割手法に基づいて配設されたダイオードと共に高圧巻
線として構成されている、請求項１〜５いずれか１項記
載のスイッチングモード電源装置。 - 【請求項７】 映像ディスプレイユニットにおける水平
偏向のための同期信号による同期化が可能である、請求
項６記載のスイッチングモード電源装置。 - 【請求項８】 制御ループが含まれており、該制御ルー
プは監視巻線（Ｗ３）に接続され、高圧巻線（ＷＨ）の
出力電圧の安定化のために用いられる、請求項６または
７記載のスイッチングモード電源装置。 - 【請求項９】 前記一次巻線（Ｗ１）は、整流素子を介
して主要部に接続され、主要なアイソレーションは、変
圧器（ＴＲ）と、第１のスイッチ（Ｓｐ）の制御接続部
の上流側に配設された駆動変圧器（ＴＴ）とを用いて形
成されている、請求項１〜８いずれか１項記載のスイッ
チングモード電源装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19851789A DE19851789A1 (de) | 1998-11-10 | 1998-11-10 | Schaltnetzteil |
| DE19851789.0 | 1998-11-10 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000152622A true JP2000152622A (ja) | 2000-05-30 |
| JP2000152622A5 JP2000152622A5 (ja) | 2006-12-21 |
Family
ID=7887300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11319788A Withdrawn JP2000152622A (ja) | 1998-11-10 | 1999-11-10 | スイッチングモ―ド電源装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1001515A3 (ja) |
| JP (1) | JP2000152622A (ja) |
| CN (1) | CN1153445C (ja) |
| DE (1) | DE19851789A1 (ja) |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8508064D0 (en) * | 1985-03-28 | 1985-05-01 | Coutant Electronics Ltd | Electrical power supplies |
| DE3535121A1 (de) * | 1985-10-02 | 1987-04-09 | Thomson Brandt Gmbh | Schaltungsanordnung zur erzeugung einer stabilen hohen gleichspannung |
| US4968106A (en) * | 1987-12-04 | 1990-11-06 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | High voltage generating apparatus for television equipment |
| JP2773195B2 (ja) * | 1988-04-05 | 1998-07-09 | 松下電器産業株式会社 | スイッチング電源装置 |
| DE3912849A1 (de) * | 1988-04-19 | 1989-11-02 | Ceag Licht & Strom | Stromversorgungsgeraet |
| DE4101504A1 (de) * | 1991-01-19 | 1992-07-23 | Thomson Brandt Gmbh | Schaltung zur zeilenablenkung und hochspannungserzeugung in einem fernsehempfaenger |
-
1998
- 1998-11-10 DE DE19851789A patent/DE19851789A1/de not_active Withdrawn
-
1999
- 1999-10-29 EP EP99121522A patent/EP1001515A3/en not_active Withdrawn
- 1999-11-04 CN CNB991234014A patent/CN1153445C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1999-11-10 JP JP11319788A patent/JP2000152622A/ja not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1001515A2 (en) | 2000-05-17 |
| DE19851789A1 (de) | 2000-05-11 |
| CN1153445C (zh) | 2004-06-09 |
| CN1254232A (zh) | 2000-05-24 |
| EP1001515A3 (en) | 2000-10-04 |
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